第2章 网络设计方法学

1、第2章网络设计方法学,主讲：周艺华Email:,北京工业大学软件学院,主要内容,2.1互联网分级三层模型的组成2.2园区网结构化设计模型2.3分级设计指导原则,2.1互联网分级三层模型的组成,互联网分级三层模型的组成：由核心层、分布层和接入层组成。2.1.1.每层的功能1.核心层,主要功能：实现远程站点之间的优化传输。,2.1.1.每层的功能,2.1.1.每层的功能,包括：提供冗余路径的能力，负载均衡、路由表快速收敛的能力。数据包快速转发的能力，加权随机早检测机制的使用（避免拥塞的产生），基于边界网关协议的路由聚合（减少路由表信息，加快路由确定的时间）核心层的实现：高速WAN技术如HSSI(高

2、速串行)接口、ATM、T1/E1、T3/E3或帧中继来实现。,2.1.1.每层的功能,2.分布层分布层包括主干网络及其所有连接的路由器。其主要功能是实现策略管理。,分布层拓扑,2.1.1.每层的功能,网络命名方式。访问服务的安全性：如防火墙。路由选择协议对网络通告的限制。（有些路由信息不允许通告到主干或其他网络）分布层实现：各种快速LAN技术如：FDDI、快速以太网、千兆以太网、ATM等。3.接入层又称为访问（accesslayer),将用户连接到局域网中，为用户提供本地访问网络服务。其主要功能是将工作组与分布层连接起来。接入层实现:各种局域网技术。,2.1.1.每层的功能,用交换机连接各远程

3、主机提供对分布层的远程访问或通过FDDI连接各主机提供对分布层的访问。,2.1.2分级设计模型的优点,1.可缩放性功能本地化，很容易适应新技术的发展。只要用新技术替换相应的功能模块即可，不会影响到其他层。2.易于实现每层的功能相对简单，容易实现。3.易于排除故障因为每层的功能都是良好定义好了的，很容易定位引起故障的层，隔离相应网段，而不影响其他的层。,2.1.2分级设计模型的优点,4.可预测性使用分级模型，可以独立的分析和监视每层的通信量及负载，也可以结合其他层分析网络的通信量及负载，很容易规划网络的增长。5.协议支持6.易于管理一般在分布层安装网络管理工具，就可以实现有效的网络管理。,2.1

4、.3分层模型的变体,1.一层设计分布式,2.1.3分层模型的变体,结构简单，具有易存活性，站点之间具有较低的带宽需求。缺乏集中控制。管理成本较大。2.一层设计中心辐射式服务器集中放置在一个中央区域，增强了对网络的集中控制，节省了管理成本。服务器区域存在带宽瓶颈问题需要解决。存在服务器区域的单点故障问题。,2.1.3分层模型的变体,2.1.3分层模型的变体,2.1.3分层模型的变体,4.冗余二层分级设计,为了提高远程访问网络的可靠性和主干网络的可靠性，在二层分级网络中，可分别在访问链路和主干链路分别使用链路冗余技术。如图所示：,2.1.3分层模型的变体,2.1.3分层模型的变体,5.冗余广域网网

5、段,2.2园区网络结构化设计模型,园区网与互联网的设计目的是不同的，因此园区网的分级模型与广域网的分级模型是不同的。1.核心层：园区网主干，主要目的：尽可能快的交换数据。提供交换区块之间的连接。提供到其他区块（如WAN）的访问。实现：使用高端交换机。,2.2园区网络结构化设计模型,2.2园区网络结构化设计模型,2.分布层对数据包进行处理。VLAN管理：聚合与路由的能力。部门级和工作组的接入。广播域与组播域的设定。介质转换：如双绞线光纤。安全的管理。实现：带路由功能的交换机。,2.2园区网络结构化设计模型,3.接入层主要功能：为最终用户提供网络接入。采用共享带宽或交换带宽技术。提供第2层技术，如基于MAC的VLAN成员资格审查和数据流过滤。实现：工作组交换机，又称为桌面交换机。,2.2园区网络结构化设计模型,2.3分级设计的指导原则,选择最合适需求的分级模型:如园区网还是广域网。不要使网络的各层总是完全网状的：一般核心层是网状的。尽量控制层次化网络拓扑的直径，即层数，大多数情况下，有核心层、分布层和接入层就够了。不要把终端工作站安装在主干网上：会影响通信量的管理